一个圆锥和一个半球有公共底面,如果圆锥的体积和半球的体积相等,则这个圆锥的母线与轴所成角正弦值为______.
问题描述:
一个圆锥和一个半球有公共底面,如果圆锥的体积和半球的体积相等,则这个圆锥的母线与轴所成角正弦值为______.
答
设圆锥的半径为R,高为H,母线与轴所成角为θ,则圆锥的高H=R•cotθ圆锥的体积,V1=13πR2H=13πR3cotθ∵半球的体积V2=12×43πR3=23πR3,且V1=V2∴13πR3cotθ=23πR3,解得cotθ=cosθsinθ=2,结合sin2θ+cos...
答案解析:由题意,设底面半径和母线与轴所成角为θ,表示出圆锥的高,圆锥的半径为R,高为H.根据圆锥与球的体积公式,建立关于θ、R的等式,解出cotθ=2,结合同角三角函数的基本关系算出sinθ的值,可得答案.
考试点:旋转体(圆柱、圆锥、圆台);棱柱的结构特征.
知识点:本题给出满足条件圆锥与半球,求圆锥的母线与轴所成角正弦值,着重考查了圆锥与球的体积公式、同角三角函数的基本关系等知识,属于中档题.